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[参考译文] TMDSHVMTRINSPIN:到达电机时遇到问题#39;s目标功率

Guru**** 2330840 points
Other Parts Discussed in Thread: INSTASPIN-BLDC
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/573409/tmdshvmtrinspin-having-trouble-reaching-motor-s-target-power

部件号:TMDSHVMTRINSPIN
主题中讨论的其他部件:MOTORWAREINSTASPIN-BLDC

您好,我一直试图让电机达到其额定转速和扭矩,但没有运气。 我正在使用高压马达套件,带有安装销,并为其提供200 VDC电源。 电机是一个4极BLDC,目标设计额定值为0.8 Nm,转速为8000 rpm,5.0 安培,200 VDC。

我也很难相信哪种电流读数是正确的参考值;当套件跳闸时,我的电源显示1.8 A。 我有一个钳位电流表,它位于连接电机的3个相位中的一个,它显示在6 A左右,而通过CCS调试器,它显示9.0 A和更高。 此时,电动机仅在安装销的em扭矩读数为1.1 Nm时达到2200 rpm。 我在下面附上了我的user.h,并在下面附上了图表。

所以我一直在尝试寻找减少损失的方法,例如减少user.h中的Rs_est_current和LS_est_current,但我在instaspin指南中看到它们在运动ID期间使用。 它们是否专为马达ID而使用? 我也尝试过将USER_MOTOR_max_current增加到15.0 A,但套件仍在同一位置跳闸。 这是使用instaspin实验10a。

谢谢!

Scott

 e2e.ti.com/.../hvkit_5F00_user.h

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    1.在user.h中更改以下参数
    #define user_PWM_FREQ_kHz (15.0)
    #define user_NUM_PWM_TICK_Per_ISR_TICK (1)
    #define user_motor_MAX_current (10.0)
    2.使用lab02a/lab02b再次识别马达参数
    3.在无负载的情况下旋转电动机,以检查电动机是否可以运行到速率速度,如果没有,请将直流输入电压提高到300VDC。
    4.带负载旋转电机,如果跳闸故障,则使用电流探头捕获某些电流波形。
    5.电动机参数(转速为8000转/分时的0.8 Nm,5.0 安培,200 VDC)表示电机电相电流为5.0A,线路电压为200V,而不是电源电流和电压。
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    您好Yanming,

    我用你的参数运行过马达,但它看起来没有太大变化。 我附上了运行时的CCS图。 电机ID结果与电机规格表匹配(4.18 MH +/- 20 % ,1.125 ohm +/- 10 %)。 对于您的参数和我之前的参数,它在200 Vdc时可以在无负载的情况下运行高达10 kRPM。 目前,我的电源被限制为200 Vdc,我没有电流探头(如果有其他选择,我会非常感激)。

    Scott

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    另外,还有一个问题:你们如何计算马力? 使用马力= em-Torture_Nm * 0.737 *转速/5252,评估我的电机是否可靠且合理准确,符合其规格?
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    最好确保直流电源电压足够电动机的最大转速,负载小于电动机额定扭矩,输出功率小于电动机额定功率。 否则,电机无法运行至最大速度,甚至无法运行至更高速度。 电机上的负载是多少? 电机的额定功率是多少? 在您的测试中,电机的输出功率似乎大于其额定电机功率。 当前汽车器具中没有功率计算。 通常,功率等于V*I*PF*SQRT(3)或T*SPEED,您可以参考一些电动机控制手册,它应该具有精确公式。
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    感谢您的回复,Yanming。 我附上了user.h和图表,说明电机在无负载情况下运行的时间。

    它超出了8.0 kRPM的目标速度。 制造商的设计点为92 oz-in @ 8000 RPM (在牵引4.0 A时)。他们指定了激励电压= 200 Vdc,扭矩@ 8000 RPM = 0.80 Nm,电流消耗= 6.0 A时的工作点。此外,摩擦扭矩为0.18 Nm。

    我想知道为什么我们不能达到这款电机的标准。 我们是否因为TI电机套件而缺电?

    e2e.ti.com/.../user_5F00_02_2D00_14_2D00_17.h

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    请监控一些变量,以检查直流总线电压和最大电流是否足够。
    1. gMotorVars.Vs,gMotorVars.VsRef
    2. gMotorVars.Id_A,gMotorVars.IQ)
    3.速度,ID和IQ pid调节器的UI和输出。

    如果gMotorVars.Vs等于或高于thangMotorVars.VsRef,则表示直流电源电压不足以使电动机在负载下高速运行。 最好是拍摄电流波形的快照来进行分析。
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    记录指定的变量时再次运行该程序。 使用的ID和IQ pid增益是实验室5a生成的增益。 我们删除了几个泵级,因此每个当前命令的RPM都更高一些。 与我之前发布的内容相同的user.h。

    下表显示了我逐步增加当前命令,直到系统跳闸的9.1 IqRef_A。 我们的设计目标和当前设备限制我们使用200 V直流电压。 我们的电源可提升至17.0 A @ 1.0 kW。 我猜我们会受到HVM套件板的功率能力的限制吗?

    Scott

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    碰撞

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    您好Yanming,

    您能否定义如何从电机获取PF,因为它是直流电机? 我是否可以改用电机的效率额定值?
    电机应该能够在200 V直流和6.0 A下推动0.8 Nm,8000 RPM。TI套件为什么不能将电机驱动到该规格。当它应该能够处理高达10.0 A时,这对我来说毫无意义

    此外,如果我提高电源电压,套件是否仍将限制为10.0 A? 或者,我是否必须观察控件并使其在1.5 kW (或750 W)的功率下运行?

    谢谢!
    Scott
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    碰撞
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    1. InstaSPIN-FOC仅支持ACI和PMSM,而不支持直流电机,您可以从电机数据表中获取PF并参阅电机控制文档。
    2.请参阅HV套件的用户指南,该套件仅限于电源模块的10.0A,您可以增加电源电压。
    3.电机似乎已超过其额定功率和输出扭矩。 您可以先尝试以轻负载运行电机,并且不要将扭矩增加到其额定值。
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    1 - My是一款3相BLDC电机。 我一直强调,根据EE合作伙伴的说法,PF通常用于交流电源(我主要是一个软件用户)。 我们的这款完全定制的电机非常匆忙,因此规格有限,但我们会问他们,谢谢。

    2 -我相信当前安装的IPM可以连续处理20.0 A,40.0 A。主模块上有一个微调电位计,标有"TrpSet"标签,但我不确定如何使用它。 目前,我们没有输出电压可超过200 Vdc的电源(我们正在尝试获取一个,但正在探索我们的选项),因此我们无法将电压提高到200 Vdc以上。

    3 -这可能是因为其负载超出了电机的处理能力。 我们使用的是完全定制的BLDC电动机,以驱动完全定制的轴流泵浸入水中。 我们的ASME小伙伴们为我们提供了驱动泵设计所需的扭矩和转速,我们根据这一设计定制了一台电机。 制造商告诉我们,5.0 A会提供与泵设计相匹配的速度和扭矩,但是... Instaspin为我们提供的em-扭矩和速度的数字(之前我在这里发布的图表)告诉我们,泵的功率不足。 如果没有水,泵只需使用2.0 IQ_A即可达到8000 RPM的目标设计速度,这表明泵的设计消耗了太多的功率(9.0 IQ_A,套件跳过此处),无法将水驱动到2500 RPM。 可能是有人将小数点移到了错误的位置。

    我们已经将相位推入电机,似乎占空比仅限于约20 %。 我们认为这就是为什么电源读数为大约2.0 A @ 200Vdc,而Instaspin显示is_A和IQ)为8.0 A。我们知道Instaspin读数是峰间电流。 现在,我们认为我们需要提高占空比,以更好地驱动电机。 我认为电动机可能需要更直接的驱动(梯形/ Instaspin-BLDC?) 而当前配置的Instaspin-FOC提供的功能,我想知道我是不是以某种方式配置Instaspin-FOC来更硬地驱动电机,还是以某种方式切换到Instaspin-BLDC以获得此套件。 我已经将"USER_MAX_VS_MAG_PU"参数增加到0.65 ,但它几乎没有显著提高驱动器功率。

    此外,我们正在使用套件电流分流器来获取电流读数,而不是电流探头(我们还没有电流探头)。 我在跑步过程中没有记录这些记录,但如果你认为它们有用,请告诉我。

    谢谢!
    Scott
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    Scott,
    我认为您是因为过电流而跳闸的。 您可能需要提高当前分流的标度并增加跳闸点。 尽管IPM设计为20A,但整体主板设计和散热将不支持。 此外,目前的分流只是在测量
    #define user_ADC_FULL比例电流A (19.89)

    正低于+/- 10A峰值。


    此外,关于电源电流测量的评论...电源电流不等于峰值相位电流。 在这种情况下,使用InstaSPIN-BLDC对您没有帮助。 您遇到的问题是硬件设计是否符合您的电机要求。
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    好的,我会注意主板运行任何更高电流的限制。

    是否有推荐的方法来探测控制输出? 我看到该主板有一个4针"PWM调试"接头。 我希望捕获正在经历的PWM占空比。 到目前为止,我一直在探测直接通向电机的线对线,然后直接从其中一个电流分流器中分离出来。

    线对线

    横跨其中一个分流:

    这里的占空比在整个波形中看起来是一样的。 我期待看到这样的内容(从Instaspin-FOC手册):

    我的探测是否不正确?

    附注 刚刚注意到,线对线截屏实际上是跨反馈针脚的,而不是直接在电机输出上,因此电压较低。

    Scott